Đề thi môn thủy lực - P4

Đây là đề thi trắc nghiệm môn Thủy Lực Đại Cương của trường ĐH xây dựng HÀ NỘI dành cho các bạn sinh viên chuyên ngành tham khảo.

Trang 1

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút

Đề số : N1 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Lý thuyết (3 điểm)

Thiết lập phơng trình vi phân cơ bản của chất lỏng cân bằng (phơng trình ƠLe),

điều kiện cân bằng

Bài tập (7 điểm)

Từ 3 bể chứa có cột áp bằng nhau H =

10m và theo 3 đờng ống giống nhau dài L

= 50m, d = 100mm ( = 0,025) nớc chảy

dồn vào một ống góp gồm 3 đoạn giống

nhau dài L1 = 80m, d1 = 200mm (1 =

0.025) Nớc chảy ra ngoài khí trời áp

suất trên mặt thoáng bằng áp suất khí

quyển

1 Tính lu lợng qua ống góp ra ngoài

khí trời khi các khoá đều mở hết cỡ (K =

0)

2 Tính các lu lợng Q1, Q2, Q3 chảy

vào ống góp khi cột áp là H

+ Thành lập phơng trình vi phân liên tục của môi trờng chất lỏng liên tục.

+ Có tồn tại hay không chuyển động sau:

t

; u u

; t

x







1

0



Bài toán (6điểm)

Một máy bơm nớc sạch tiêu hao công suất trên trục N= 31kw Hiệu suất của máy

%

75



 Lu lợng Q = 5l/s Chiều cao đặt trục máy so với mực nớc trong bể hút ZB = 4m Tổng hệ số kháng ( bao gồm hệ số kháng dọc đờng và cục bộ) của ống hút hut 12 , đ-ờng kính ống hút và ống đảy bằng nhau Dh = Dđ =150 mm Yêu cầu tính:

+ Cột áp toàn phần của máy bơm HB?

+ Độ chân không tối đa trong ống hút bằng bao nhiêu?

+ Trị số áp lực đo đợc tại áp kế lắp sát đầu ống đảy của máy bằng bao nhiêu? Biết cao độ tâm mặt cắt đặt áp kế bằng độ cao ZB của trục máy bơm

Thiết lập công thức tính áp suất thuỷ tĩnh tại một điểm và phơng trình mặt đẳng

áp của thùng chứa chất lỏng quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc 

Bài toán1 (2 điểm) Chuyển động là xoáy hay có thế, nếu hình chiếu lu tốc của

phần tử chất lỏng trong chuyển động ổn định đợc cho bởi phơng trình:







z x u

yz u

xy u

z y

2 2

Bài toán2 (5 điểm)

Trang 2

Một vòi phun có đờng kính tại cửa ra 50mm , phun

với vận tốc 30m/s và nghiêng một góc 300, phun nớc vào

thùng chứa đặt trên xe Xe di động đợc theo phơng ngang

với vận tốc 5mm/s

Tính lực lực đảy nằm ngang mà nớc tác dụng lên xe

Và hiệu suất của cách đảy này

Thành lập công thức tính áp lực thuỷ tĩnh theo phơng pháp giải tích

1(2điểm) Dòng phẳng chất lỏng không nén đợc có Bài toán

y xy u

; x y x

u x  2  2  y   2 

+ Hãy khảng định đây là dòng không xoáy

+ Tìm hàm thế vận tốc

Bài toán2 (5 điểm)

Thùng bằng thép có trọng lợng G= 45,12N, đáy hình

vuông cạnh 4x4(m2) và chiều cao H= 5m nằm úp trong

n-ớc Thùng chứa đày dầu có trọng lợng riêng 8632,8N/m3

Xác định áp suất của dầu lên đáy thùng và chiều sâu

h của bể ngập trong nớc

Thiết lập công thức phân bố lu tốc trong dòng chảy tầng và tính hệ số trong dòng chảy tầng

Bài toán (6 điểm)

Một ống dẫn nớc đoạn đầu nằm ngang

có D1 = 800 mm, sau uốn cong thành góc

450, và thu dần thành đờng kính D2 =

300mm để nối tiếp với đoạn ống khác Biết

áp d tại mặt cắt 1-1 là pd = 2,5 Bar lu lợng Q

= 0,32m3/s

Xác định lực tác dụng lên thành đoạn

ống cong nói trên (trong tính toán bỏ qua tổn

thất năng lợng và trọng lợng của chất lỏng)

Trang 3

Tính toán dòng chảy ổn định qua vòi: Xác định lu lợng, độ chân không và ảnh hởng của độ chân không trong vòi

Bài toán (7 điểm)

Xác định khoảng thời gian để mực nớc

hai bể ngang nhau Các bể là hình trụ(có diện

tích mặt nớc 1=15 m2, 2=19 m2) đợc nối với

nhau bằng ống ngắn thuỷ lực, dài l =15m, d

=100mm, hai chỗ uốn cong UC =0,29, V

=0,5; RA = 1,  = 0,032 Độ chênh mực nớc

ban đầu H = 8m (vị trí miệng ống đặt thấp hơn

mực nớc thấp nhất) áp suất trên mặt thoáng 2

bể bằng áp suất khí quyển

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Thành lập phơng trình vi phân liên tục của chuyển động ổn định, không ổn định,

chất lỏng nén đợc và không nén đợc

Một đờng ống dài 2L nối 2 bình hở

có độ chênh mực nớc là H Xác định độ

tăng lu lợng của hệ thống khi ta nối thêm từ

giữa đoạn ống ban đầu một nhánh song

song dài L bằng ống có đờng kính và vật

liệu nh tuyến đã có Bài toán xét cho 2 trờng

hợp dòng chảy là chảy tầng

e R

64



 và chảy rối nhám ( 0 ,102/3

d



 ) Bỏ qua các tổn thất

cục bộ

Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng (phơng trình

ƠLe)

Trang 4

Dới cột nớc H= 6m, ống xi phông phải chuyển qua một lợng nớc Q Đờng kính ống

d = 150mm Điểm nguy hiểm A nằm cao hơn mực nớc thợng lu h = 2,8m, chiều dài đoạn trớc điểm A là l1= 80m, đoạn sau điểm A dài l2 = 70m Đầu vào có van 1 chiều và lới chắn rác với L = 5, mỗi chỗ uốn cong có UC = 0,3, chỗ ra RA = 1

Tại A độ chân không lớn nhất là 5,5m cột

nớc Hệ số  tính theo công thức 0 ,102/3

d





Xác định lu lợng Q và hệ số tổn

thất cục bộ tại van (K) để thoả mãn điều

kiện trên

trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Thiết lập công thức tính áp suất thuỷ tĩnh tại một điểm và phơng trình mặt đẳng áp của môi trờng chất lỏng có khối lợng riêng (kg/m3), chứa trong thùng, thùng chuyển

động quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc  không đổi

Tính thể tích nớc chảy qua một cống

chữ nhật rộng b = 1,5m , cao a = 1,2 m sau

một thời gian kể từ khi cống đóng kín đến khi

cống đợc mở hoàn toàn Biết cửa cống đợc

kéo lên với vận tốc v = 3 mm/s và độ sâu H =

6m, hệ số lu lợng  = 0,6 = const

Lý thuyết (3 điểm)Trình bày các bài toán cơ bản về kênh hình thang.

Trang 5

Dầu bôi trơn( = 0,7,  = 0,06cm /s) đợc

dẫn đến các ổ trục của một trục khuỷu theo

một hệ thống ống nhỏ gồm 5 đoạn giống

nhau dài l = 0,6m, d = 4mm

Tính lu lợng dầu cần cấp vào nút A để

mỗi trục khuỷ nhận không nhỏ hơn 7 cm3/s

1 Lu lợng dầu nói trên sẽ thay đổi thế

nào khi thay đờng kính ống AB bằng 8mm

Bỏ qua tổn thất cục bộ, áp suất tại các ổ

trục khuỷu coi bằng nhau

Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng viết dới dạng phơng trình Gơ-rô-mê-cô (phơng trình dạng hình chiếu và dạng véc tơ)

Tính thời gian tháo cạn nớc ra khỏi bình hình nón tròn xoay có đỉnh quay xuống

d-ới áp suất trên mặt nớc và tại cửa ra bằng áp suất khí quyển Bình cao h = 6,5 m, đờng kính mặt nớc đỉnh trên cùng lúc ban đầu D = 12m, lỗ tháo nớc đặt tại đáy bình có  

0,015m2, hệ số lu lợng của lỗl  0 , 63

Thành lập phơng trình Béc-nui- y đối với chuyển động ổn định của chất lỏng lý

t-ởng trọng lực và chất lỏng lý tt-ởng chuyển động tơng đối

Xác định áp suất (pd) trên mặt thoáng

của thùng điều áp lắp ở sát đầu đảy của

máy bơm và áp lực bơm toàn phần của

máy bơm (HB ) cấp nớc tự động

Biết Q=18l/s ống đảy có D=150mm, L

=1200 m,  = 0,5 mm,  = 0,0101cm2/s,

bỏ qua tổn thất cục bộ ống hút có D =

200 mm, Lh = 12m ,  =0,003, c  5

( tổng hệ số kháng cục bộ ) Cao trình

mực nớc tại bể hútZ B   3m, tại mặt nớc

trong thùng tích áp là Z T 2,5 m Cốt đo

áp tại A (điểm đầu mạng) là Z A 58 m

trục máy bơm cốt 0,0m Chiều dày lớp

mỏng chảy tầng





R

D

t

8 , 32

 Hệ số  của ống đảy trong từng trạng thái tính nh sau:

Rối trơn: ( 1 , 8 lg 1 , 5 ) 2

1





e

R

Rối nhám: 1 2 lg  1 , 14



Rối quá độ:

25 , 0

100 46

, 1 1 ,

0    



R D



Trang 6

Lập phơng trình vi phân của đờng xoáy, nếu hình chiếu lu tốc của phần tử chất lỏng lên các trục toạ độ nh sau:















y x

u

x z

u

z y

u

z y

2 2

Cánh cửa của cống hình chữ nhật đặt theo

ph-ơng đứng đợc tỳ lên một trục quay Trục quay O

đặt ngang và đi qua trọng tâm O của cửa cống Để

đậy kín cửa cống, ta phải đặt vào hệ một ngẫu lực

+ CMR ngẫu lực để giữ van kín không phụ thuộc

độ sâu cống, miễn là mặt nớc nằm cao hơn cạnh

trên của cửa cống

+ Tính mô men của ngẫu lực, cho biết cửa cống

cao 2m; rộng 3m

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Trình bày thí nghiệm Ni-cu-rat-sơ về ảnh hởng của trạng thái chảy đối với tổn thất cột nớc và những kết luận rút ra từ thí nghiệm này

Nuoc chứa đày trong một téc hình trụ có đờng

kính D = 2m, chiều dài B = 4m có lỗ thông với khí ở

trên và đợc tháo ra khí trời theo một ống có d =

150mm, dài l =30m và H = 2m Bỏ qua tổn thất cục

bộ, biết  0.0315, tính thời gian tháo cạn téc

Lý thuyết (3 điểm).

Thành lập phơng trình động lợng cho toàn dòng chảy ổn định, chất lỏng không nén

đợc

Bài toán (7 điểm) Một bình hình trụ hở cao 2m, đờng kính 1 m, chứa đày nớc

Bình quay quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc = 15,344 rad/s, tìm :

Trang 7

1-Hình dạng và vị trí mặt thoáng.

2- áp suất tại điểm ở đáy bình, cách tâm 0,4m bằng bao nhiêu?

3- Với vận tốc góc  bằng bao nhiêu để mặt thoáng vừa chạm đáy bình

Trình bày tích phân Béc- nu- ly giải phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng Gơ-rô- mê- cô và điều kiện áp dụng

Một cửa van phẳng chữ nhật chắn nớc,

rộng b= 6m, đặt nghiêng = 450, có chiều

cao H1= 1,5 m, H= 4,8 m, hạ lu không có

n-ớc Cửa van trên cấu tạo bằng 5 tấm đặt theo

phơng ngang, mỗi tấm tỳ lên 1 dầm thép chữ

I(đặt tại tâm áp của từng tấm), sao cho áp

lực thuỷ tĩnh tác dụng lên các tấm là nh

nhau

Xác định chiều cao kích thớc từng tấm và

vị trí dầm chữ I đỡ các tấm

Tiêu đề	Đề thi môn thủy lực đại cương
Trường học	Trường ĐHKT Hà Nội
Chuyên ngành	Thủy lực
Thể loại	Đề thi
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	134 KB